为什么产甲烷阶段是污泥厌氧消化的控制阶段

发布网友 发布时间：2023-08-29 05:56

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热心网友 时间：2024-08-06 15:21

【产甲烷阶段是污泥厌氧消化的控制阶段】污泥厌氧消化是一个多阶段的复杂过程，完成整个消化过程，需要经过三个阶段，即水解、酸化阶段，乙酸化阶段，甲烷化阶段。各阶段之间既相互联系又相互影响，各个阶段都有各自特色微生物群体。在厌氧消化池中3个阶段同时存在，甲烷发酵阶段的速率最慢，因此甲烷发酵阶段是厌氧消化反应的控制因素，而产甲烷阶段被称为污泥厌氧消化的控制阶段。
【三阶段简介】
1、水解酸化阶段
一般水解过程发生在污泥厌氧消化初始阶段，污泥中的非水溶性高分子有机物，如碳水化合物、蛋白质、脂肪、纤维素等在微生物水解酶的作用下水解成溶解性的物质。水解后的物质在兼性菌和厌氧菌的作用下，转化成短链脂肪酸，如乙酸、丙酸、丁酸等，还有乙醇、二氧化碳。
2、乙酸化阶段
在该阶段主要是乙酸菌将水解酸化产物，有机物、乙醇等转变为乙酸。该过程中乙酸菌和甲烷菌是共生的。
3、甲烷化阶段
甲烷化阶段发生在污泥厌氧消化后期，在这一过程中，甲烷菌将乙酸（CH3COOH）和H2、CO2分别转化为甲烷， 如下：
2CH3COOH→2CH4↑+ 2CO2↑
4H2+CO2→CH4+ 2H2O
在整个厌氧消化过程中，由乙酸产生的甲烷约占总量的2/3，由CO2和H2转化的甲烷约占总量的1/3。

热心网友 时间：2024-08-06 15:21

一般来讲，厌氧的阶段可以分为水解，产酸和脱氢，产甲烷阶段。由于厌氧阶段中，产甲烷阶段的速率影响了整厌氧消化速率，因此才说这个阶段是控制阶段。

热心网友 时间：2024-08-06 15:22

沼气发酵的三阶段学说包括如下3个阶段：
第一阶段（水解阶段）──发酵细菌产生胞外水解酶水解大分子有机聚合物，即纤维素、半纤维素、果胶、淀粉、脂类以及蛋白质等非水溶性含碳化合物，经水解性细菌产生的一系列水解酶将其水解成较小分子的水溶性化合物，如糖、醇、酸等。参与这一过程的微生物主要是发酵性细菌(Fermentative bacteria)，其种类和数量随有机物种类的不同而变化。通常按原料种类分为纤维素分解菌、脂肪分解菌、蛋白质分解菌等。
第二阶段（产酸阶段）──水解得到的各种水溶性产物进一步经微生物降解形成产甲细菌的底物，其产物主要是乙酸、氢和二氧化碳。参与这一过程的微生物种类主要是产氢产乙酸菌（The obligate H2-procing acetogenic bacteria）。
第三阶段（产甲烷阶段）──产甲烷细菌利用小分子物质转化生产甲烷和二氧化碳的过程。在这一阶段产甲烷细菌利用的基质范围相当窄，这类微生物只能利用甲酸、甲醇、甲胺、乙酸、乙醇、H2和CO2等。